SELECTION_last_file

461

Для відтворення добирають особин з добрими м’ясними формами, оптимальною живою масою в межах М + 1σ. Молодняк для відтворення селекційного стада відводять від індичок віком 8…11 міс. Одержують 6…7 партій протягом 3 тижнів, по 18…20 індиченят від однієї самки. Відсоток селекції у вихідних лініях від поставленого на вирощування молодняку повинен бути 10…15 для самок і 1…3 для самців.

Добір індиченят за живою масою, шириною грудей, екстер'єром і життєздатністю проводять відповідно до напряму продуктивності: попередній – в 11…13-тижневому віці, основний – у забійному (13-, 17- і 24тижневому).

У разі основного добору враховують продуктивність матері (несучість, запліднюваність яєць і виведення молодняку) й оцінювання родин (за живою масою і тілобудовою).

Враховують також відповідність особин типу ліній.

Попередньо гнізда комплектують із розрахунку 18…19 самок у материнських лініях і 15…16 самок – у батьківських. Перевірку ліній на поєднуваність проводять під час групових парувань після добору молодняку для відтворення ліній.

Під час випробування за продуктивністю (до 30…34-тижневого та 56-тижневого віку) індичок оцінюють за несучістю (за 22…26 тижнів), виходом інкубаційних яєць, збереженням дорослої птиці.

Племінна робота з індиками в множнику і родинних стадах ведеться шляхом масового добору за живою масою і м'ясними формами у батьківських лініях, за яєчним типом, життєздатністю та стандартною масою в материнських лініях.

За всіх методів селекції в індиківництві основною технологічною вимогою є окреме (за статтю) вирощування молодняку.

462

Запитання для самоконтролю

1.Які ознаки характеризують яєчну продуктивність?

2.Про що свідчить рівень успадковуваності ознак?

3.Назвіть приклади обернених кореляційних зв’язків між селекціонованими ознаками птиці.

4.Які основні принципи створення кросів птиці?

5.Яку роль відіграє споріднений добір під час розведення за лініями?

6.Сучасні уявлення про прояв гетерозисного ефекту за основними господарсько корисними ознаками птиці.

7.Назвіть структуру дво- і чотирилінійних кросів у птахівництві.

8.Які основні методи оцінювання племінної цінності птиці?

9.Форми добору в птахівництві.

10.Як реалізується великомасштабна селекція в птахівництві?

463

РОЗДІЛ 8

БІОТЕХНОЛОГІЯ ВІДТВОРЕННЯ В СЕЛЕКЦІЇ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ТВАРИН

Біотехнологія – це інтегроване використання фундаментальних досліджень у біології та біоінженерії для промислової реалізації потенційних можливостей біологічних об’єктів з метою задоволення потреб людства. За значенням для людства сучасна біотехнологія стоїть поруч з такими досягненнями науки, як розщеплення атому, подолання земного тяжіння і створення знарядь електроніки.

Термін біологічний об’єкт охоплює всі види мікроорганізмів, вірусів, клітини й тканини людини, тварини і рослин, їхні складові до молекулярного рівня, а також позаклітинні речовини, які використовуються в біологічних процесах.

Спектр досліджень у біотехнології доволі широкий − від харчових технологій, якими людство займається, починаючи з 6 тис. років до н. е. до створення фактично нових властивостей у різних видів рослин та тварин. Серед профілюючих розділів біотехнології слід назвати клітинну і генетичну інженерію, мікробіологічну, ферментативну, екологічну біотехнологію та біотехнологію відтворення.

Розробка методів прискореного відтворення існуючих і створення генотипів із заданими бажаними властивостями, не характерними для цього виду тварин, є суттю і завданням біотехнології в селекції тварин. Нині головними напрямами біотехнології відтворення є клітинна інженерія, що ґрунтується на культивуванні in vitro клітин та ембріонів, а також генетична інженерія, яка спрямована на одержання трансгенних тварин шляхом конструювання in vitro рекомбінантних ДНК, клонування генів та введення чужорідної ДНК у геном зиготи. Метод трансплантації ембріонів, нині є ключовою ланкою в біотехнології відтворення і засобом реалізації програм ембріобіотехнології (отримання яйцеклітин і ембріонів іn vitro, їх

464

довготривале збереження, клонування, трансгенез та інші) у селекції сільськогосподарських тварин.

8.1. Трансплантація ембріонів

Один із найбільш широко впроваджених у практику тваринництва методів біотехнології відтворення, який розділяється на два способи отримання та пересадження ембріонів, а саме хірургічний та нехірургічний.

Метод трансплантації ембріонів, суть якого полягає в пересадженні їх доімплантаційних стадій розвитку (морул та бластоцист) від корови-донора телиці-реципієнту, в організмі якої відбувається його ріст і розвиток до народження, складається з важливих взаємозв’язаних ланок біотехнологічного процесу, а саме: стимуляції суперовуляції у донорів, їх осіменіння, нехірургічного вимивання, пошуку, оцінювання життєздатності ембріонів та підготовки реципієнтів і пересадження їм зародків. Кожна із цих ланок ще остаточно не досліджена й їх методики удосконалюються. Завдяки розробці методик замороження ембріонів та довготривалого зберігання їх у рідкому азоті метод трансплантації можна умовно розділити на два етапи: перший закінчується замороженням ембріонів та їх реалізацією; другий, включає добір реципієнтів, техніку підготовки та трансплантацію зародків. Ці етапи набули самостійного генетико-селекційного та економічного значення в тваринницькій галузі.

Перший етап розпочинається із добору донорів та наступною стимуляцією у них суперовуляції. Суперовуляція (поліовуляція), це чисельний ріст фолікулів на яєчниках та їх овуляція, індуковані (стимульовані) введенням екзогенних гормонів. Нині найбільш поширені три схеми стимуляції суперовуляції гонадотропними гормонами та синтетичними аналогами простагландину F2α (ПГ). Схеми розділяються кількістю введених в організм донорів доз ПГ, а саме – одну (враховуючи спонтанну статеву охоту), дві, або три. Найчастіше використовують схему з ін′єкцією двох ПГ. Останню дозу ПГ вводять після обробки донорів одним із гонадотропних

465

гормонів, до яких належать фолікулостимулювальний гормон (ФСГ) та гонадотропін сироватки жеребних кобил (ГСЖК).

Ембріони вимивають із матки корів-донорів після їх осіменіння на 7- му, 8-му добу статевого циклу, визначивши до цього рівень суперовуляції, який залежить від кількості жовтих тіл в яєчнику, підрахованих під час ректальних досліджень, або за допомогою ультразвукового сканера. Дні статевого циклу починають рахувати від дня статевої охоти, який приймається за нульовий день.

Слід відзначити, що 20…30% тварин не реагують суперовуляцією на екзогенні гонадотропні гормони, а у 9…13% донорів під час поліовуляції не отримують ембріонів. Спостерігається також різна ефективність стимуляції суперовуляції у донорів гонадотропними гормонами. ФСГ порівняно з ГСЖК за всіх рівних умов більш ефективний: за кількістю тварин, які реагують суперовуляцією, за виходом загальної кількості ембріонів та їх якістю. Негативний вплив ГСЖК зумовлений більш тривалим періодом (~10 діб) напіврозпаду препарату за рахунок наявності в ньому сіалових кислот. Надлишок ГСЖК нейтралізують введенням антисироватки, що поліпшує результати суперовуляції. Використання високоочищеного ГСЖК дозволяє також підвищити результати суперовуляції.

Для покращання результатів суперовуляції використовують аналоги гонадоліберинів або ЛГ („Овогон-тіо”) у схемах обробки донорів гонадотропними гормонами, що синхронізує овуляцію фолікулів та збільшує кількість придатних до пересадження ембріонів. Обробка донорів тканинними препаратами з вітамінами, вимивання ембріонів з використанням антибіотиків, розробка нових середовищ і попередня санація матки також дозволяють збільшити кількість придатних ембріонів.

Після вимивання проводять пошук ембріонів у вимивному середовищі та оцінюють придатність до пересадження за відповідністю стадії розвитку його віку та морфологічними ознаками, за якими їх розділяють на “відмінні”, „добрі”, “задовільні”, непридатні, дегенеровані. Далі „відмінні” та „добрі”

466

ембріони заправляють у маркіровані (індивідуальний номер донора, стадія розвитку ембріона) пайєти, у яких їх заморожують, або вставивши у катетери пересаджують реципієнтам.

Кріоконсервування ембріонів проводять різними методами, які відрізняються між собою швидкістю охолодження, відповідно застосованими кріопротекторами та способами їх насичення. В Україні в практиці методу трансплантації ембріонів широко використовують повільні швидкості заморожування, які отримують у спеціальних апаратах, з однощаблевим насиченням гліцерину (1,4 М розчин в середовищі Дюльбекко із 0,4% бичачого сироваткового альбуміну). Для зменшення затрат праці та зниження вартості кріоконсервації розробляються методи вітрифікації ембріонів ссавців, підгрунтям яких є використання високих та надвисоких швидкостей заморожування-відтавання, які дозволяють занурювати пайєти із зародками в рідкий азот від кімнатної температури.

Другий етап складається із підготовки реципієнтів і катетерів та пересадження ембріонів як нативних, так і заморожених хірургічним, або не хірургічним способом. Необхідним фоном, який забезпечить високий рівень приживлюваності ембріонів у разі нехірургічного пересадження, є комплекс передумов: відповідний морфологічний стан і стадія розвитку зародків; точна синхронізація еструсу у донора і реципієнта; місце аплікації ембріона в розі матки; стерильність під час підготовчої роботи і пересадження ембріонів; зняття напруги з рогів матки; виключення стрес-факторів; забезпечення постійної температури під час короткочасного зберігання ембріонів; використання для суперовуляції гормонів, які зумовлюють меншу мінливість у стадіях розвитку ембріонів; визначення концентрації прогестерону в крові реципієнтів перед пересадженням ембріонів (не менше 2 нг/мл); екзогенне введення прогестерону за 45…50 год до або біологічно активного препарату глютам після пересадження ембріонів; використання плідників і корівдонорів, вільних від хромосомних аномалій; забезпечення необхідних умов під час маніпуляцій з ембріонами в умовах in vitro.

467

Серед перерахованих чинників найбільше впливають на приживлюваність ембріонів генотип плідника; якість зародків; відповідність дню циклу реципієнта і стадії розвитку зародка; якість виконаних процедур під час пересадження ембріонів.

Трансплантацю ембріонів можна розглядати як самостійний селекційний метод, який не замінює, а тільки доповнює штучне осіменіння тварин. З часу приручення тварин до наших днів людина прагне отримувати від кращих тварин велику кількість потомків. Впровадженням у практику тваринництва штучного осіменіння була регульована в цьому процесі участь плідників. Так, спермою одного висококласного бугая-плідника можна осіменити до 50 тис. корів та телиць у рік. Але участь самиць з високим генетичним потенціалом була обмежена не дивлячись на біологічно зумовлену можливість утворення за життя у кожної до 200 тис. яйцеклітин, з яких реалізувалося лише не більше 10…12.

Метод трансплантації дає можливість отримувати від генетично цінної корови впродовж життя декілька десятків телят. Так, у США від однієї корови отримано 131 теля. У Канаді від корови голштинської породи, надій якої у віці 11 років становив 9646 кг жирністю 4,3%, цим методом було отримано 75 телят, у тому числі 8 – природним шляхом і 67 народжені реципієнтами. В Англії (Кембридж) під час вимивання однієї овуляції було отримано 27 життєздатних ембріонів, а після їх пересадження – 19 телят. Нині оптимальним варіантом вважається отримання від корови-донора 10…15 овуляцій та 5...7 придатних ембріонів, за умови стимуляції суперовуляції.

Використання методу трансплантації ембріонів у генетико-селекційних програмах базується на трьох основних біологічних закономірностях, встановлених впродовж 115 років з часу, як Вальтер Хіпп вперше отримав кролів трансплантантів. По-перше, це збереження в умовах in vitrо життєздатності доімплантаційних ембріонів, для чого були розроблені середовища для їх культивування. По-друге, це толерантність материнського

468

організму до чужорідних ембріонів та по-третє – було доведено відсутність впливу організму реципієнта на генотип трансплантантів, що підтверджено практикою використання методу в скотарстві.

Загалом економічна та селекційна ефективність методу трансплантації визначається приживлюваністю пересаджених ембріонів. Нині приживлюваність нативних ембріонів у середньому становить 50…60% за ліміту 40…87%, а це такий самий рівень, як і запліднюваність після першого осіменіння. Так, у корів запліднюваність становить 40…44% а у телиць – 55…64%, до того ж цей показник деякою мірою залежить від генотипу батька. У телиць чорно-рябої породи різних генотипних груп запліднюваність після першого осіменіння була в середньому в межах 45,4…83,0% за ліміту від 10 до 100 відсотків. Тому вважають, що на сучасному етапі розвитку метод трансплантації ембріонів за значенням в селекції можна прирівняти до штучного осіменіння тварин (Ернст Л.К. та ін., 1978).

Основне практичне значення трансплантації ембріонів у генетичноселекційних програмах зумовлено можливістю отримання більшої кількості потомків від корів із високим генетичним потенціалом у поєднанні з генотипом оціненого плідника поліпшувача.

Нині метод трансплантації органічно вписується у великомасштабну селекцію, у якій особливого значення надають використанню бугаїв плідників, які відіграють основну роль у поліпшенні популяції худоби. Підраховано (Иоганссон И., 1966), що генетичне підвищення продуктивності в молочному скотарстві на 76% залежить від якості молодих бугаїв, визначених за результатами оцінювання їх батьків, і тільки на 33% – від добору за продуктивністю матерів. Водночас, можливість виявлення особливо цінних бугаїв залежить від рівня племінного оцінювання маточного поголів′я. Об′єднання під час трансплантації ембріонів цих обох методичних способів селекції, завдяки одержанню значної кількості бугаїв від генетично цінних корів, дозволяє поліпшити її результативність. З цією метою в США

469

для трансплантації використовують ембріони переважно від старих корів (18…20 років) із високим генетичним потенціалом, вибракуваних із продуктивних стад. Їх зосереджують у центрах трансплантації ембріонів і використовують тільки як донорів ембріонів. Слід зазначити, що загалом в Європейських країнах і в Північній Америці методом трансплантації ембріонів отримують близько 50% та 30% поголів’я бугаїв для оцінювання за власною продуктивністю та якістю потомків відповідно.

Тобто трансплантація ембріонів дає можливість більш повного використання потенціалу плодовитості самок з рекордною продуктивністю, одночасно збільшує в декілька разів ефективність добору плідниківполіпшувачів для комплектування племінних підприємств. Використання в великомасштабній селекції цих двох біотехнологічних методів – штучного осіменіння та трансплантації ембріонів сприяє більш інтенсивному використанню цінних генетичних ресурсів, дозволяє пришвидшити темпи селекції не тільки з боку батьків, а й з матерів. Таким шляхом трансплантація ембріонів, збільшуючи коефіцієнт розмноження генетично цінних тварин, сприяє збільшенню продуктивності молочних та м’ясних стад.

Племінне оцінювання бугая-плідника завершується порівнянням продуктивності його дочок у декількох стадах з ровесницями (дочками інших плідників), на що витрачається 6…7 років. Отже, прискорення цього процесу буде мати суттєвий економічний ефект.

Так, для отримання і оцінювання бугаїв, які будуть використані для штучного осіменіння молочного стада, в Англії запропоновано новий метод визначення генетичної цінності бугая, так званий сиблінг-тест.

Суть методу полягає в визначенні племінної цінності молодих бугайців за рівнем продуктивності його сестер та напівсестер отриманих в одному стаді методом трансплантації від одного чи декількох донорів, яких осіменяли спермою одного бугая.

Перевага цього методу полягає в тому, що його використання скорочує термін оцінювання племінних якостей бугая до чотирьох років, оскільки нема потреби чекати, коли отеляться доньки бугая, якого оцінюють і стане

470

відомою їх продуктивність. Тому за допомогою сиблінг-теста впродовж 30річного періоду можна оцінити генетичну цінність 7-ми генерацій бугаїв, а не 4-х, як за загальноприйнятого методу.

Квасницький О.В. з колегами (1988) вважають, що в разі використання методу трансплантації ембріонів у генетико-селекційних програмах необхідно враховувати дві умови: стежити за точністю оцінювання донора і обмежувати розмах інбридингу, який незаперечно зростає в разі пересадження зародків.

Так, у США під час добору корови-донора поряд із її власною продуктивністю враховують продуктивність матері батька, матері та її потомків, що обмежує можливість швидкого розповсюдження в породі недостатньо цінних генотипів. Крім продуктивності, в генетичних програмах враховується для донора: тривалість життя, плодючість, стійкість до стресу, технологічність вимені та інші. Основним же критерієм оцінювання під час добору корів-донорів має бути перевага їх показників над середнім рівнем у популяції, з якої їх вибирають.

Ще на початку 30-х років минулого століття виникла ідея виявляти під час оцінювання бугаїв-плідників наявність у їхньому генотипі рецесивних летальних генів, і вибраковувати тих, які дають приплід з аномаліями у разі парування з дочками.

Але цей метод все ж таки не ліквідовує наявність у популяції гетерозиготних тварин із небажаним рецесивним мутантним геном і у разі збільшення гомозиготності може приносити значні економічні збитки, що і спостерігається в м′ясному свинарстві.

Нині для такої перевірки бугая-плідника за генетичними дефектами

використовують метод трансплантації ембріонів. Для цього його спермою осіменяють корів-донорів, які в своєму генотипі несуть відомі рецесивні летальні гени. Якщо генетичний дефект невідомий, то як донори можуть бути використані дочки плідника. Потім пересаджують ембріони нормальним реципієнтам, у яких на 60-й день тільності, коли у плода морфологічно сформовані всі органи, викликають синтетичними аналогами